饮料PET瓶坯的数值模拟及优化设计.pdf

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1、塑料工业第39卷第12期·52·CHINAPLASTICSINDUSTRY2011年12月饮料PET瓶坯的数值模拟及优化设计印雄飞，苏良瑶(1．杭州娃哈哈集团，浙江杭州311215；2．浙江理工大学机械与自动控制学院，浙江杭州310018)摘要：根据相应的吹塑成型工艺要求限定瓶坯各参数的范围，设计8个瓶坯，在Moldflow环境中模拟各个瓶坯的注塑成型过程，得到相应的充填和保压时间，通过BP算法建立模型，并以充填和保压的总时间为目标值，得到在参数范围内的最优设计方案。结果表明，该方法能够指导瓶坯设计，具有一定的实际意义。关键词：数值模拟；神经网络；优

2、化设计；瓶坯中图分类号：TQ320．5文献标识码：A文章编号：1005—5770(2011)12—0052—03NumericalSimulationandOptimalDesignofBeveragePETBottlePreformYINGXiongfei．SULiang。yao(1．HanghZOUWahahaGroup，Hangzhou311215，China；2．SchoolofMechanicalandAutomation，ZhejiangSci—TechUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：As

3、copeintheeachparameterofthebottleperformaccordingtorelativeblowmoldingprocesswaslimited，8bottleperformweredesigned，theinjectionmoldingprocessofeverypreforminthemoldflowenvironmentwassimulated，thefillingtimeandpackingtimeofeachoneweregot，themodelbytheBPalgo—rithmwasestablished，t

4、hetotaltimeoffillingandpackingasthetargetwasset，theoptimaldesignwasgotintheparameterscope．Theresultshowedthatthismethodcanguidethebottlepreformdesignwithhighpracti—calvalue．Keywords：NumericalSimulation；ArtificialNeuralNetworks；OptimalDesign；BottlePreform近几年来，我国的饮料行业得到了迅猛的发展，PET

5、~2料——去湿干燥}-—◆l注射瓶坯卜_—’1冷却在饮料产品的包装中，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)生产的饮料瓶，具有良好的阻隔性、卓越的制品．-双蓑堑物理机械性能、表面光泽度高、呈玻璃状外观，并且图1PET成型工艺示意图可以循环利用，是代替玻璃瓶的最合适的熟料包装。Fig1PETblowmoldingprocess在PET瓶的成型过程中，通常采用注一拉一吹成型工艺，其中瓶坯的设计制造，是整个瓶子成型过程中PET瓶的吹塑成型工艺¨具体如图1所示。PET的重要组成部分之一。而瓶坯的尺寸设计的好坏不仅瓶一般采用注射成型得到的瓶坯，经过调温后，再扣关系

6、到瓶子成型后的各项性能，而且影响到注塑生产伸后吹塑成型的。为了满足生产工艺以及运输、储藏的效率。的需要，PET瓶还有许多技术要求，如：垂直载压性本文根据吹塑成型工艺的要求，在经验的基础能、跌落性能、热稳定性等。影响这些性能的因素除上，限定瓶坯各参数的范围，设计8个瓶坯，通过了PET料本身性能、瓶子的厚度外，拉伸过程中的Moldflow模拟各瓶坯的注塑成型过程，选取其中5组轴向和径向拉伸比也是很关键的因素。而瓶坯的设计作为学习样本，利用神经网络建立瓶坯长度的预测系过程中瓶坯的长度、直径、厚度都会影响到拉伸比，统，以成型过程中最小充填和保压的总时间为目标

7、同时瓶坯的形状不同，注塑的工艺参数也不相同，生产的效率也就相差很大，这就对瓶坯的结构设计提出值，根据预测结果，得到最优设计方案。了更高的要求。1PET吹塑工艺及瓶坯设计1．2瓶坯模具结构1．1PET吹塑成型工艺作者简介：印雄飞，男，1973年生，教授级高级工程师，主要从事于制瓶及制盖类模具设计。yingxiongfei@wahaha．corn．an第39卷第12期印雄飞，等：饮料PET瓶坯的数值模拟及优化设计瓶坯在成型过程中，根据其自身的形状特点以及神经网络提供学习样本。Moldflow分析的基本步骤如塑料本身的性能，一般采用注射成型方法。其成型部下

8、：1)从三维软件中导人模型，分析模型，确定塑分模具结构如图2所示。件选用的材料，并划分网格，消除网格缺陷；2